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便携式溶解氧测定仪的原理电极的使用维护及使用注意事项《资讯》

发布时间:2020-08-17 13:12:28 阅读: 来源:长石厂家

2017-09-05 14:42:00来源: 贤集网

溶解氧测定仪是测定水中溶解氧的装置仪器,主要用于测定溶解在水中的氧气浓度或饱和度。便携型体积小、结构简单、使用方便,广泛用于与水质分析相关的领域,例如教学、科研、化验室等。下面,大家就和贤集网小编一起来了解一下它的原理还有电极的维护与注意事项。

便携式溶解氧测定仪的原理:

常见的溶解氧测定仪多采用隔膜电极作 换能器,将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号,再经放大、调整(包括盐度、温度补偿) ,由模数转换显示。测定溶解氧实用的膜电极有两种类型:极谱型(Polarography)和原电池型(Galvanic Cell)。 极谱型(Polarography) :电极中,由黄金(Au)环或铂(Pt)金环作阴极;银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为氯化钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加 0.5~1.5伏的极化电压。有的极化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达黄金阴极表面,在电极上发生如下反应。

阴极被还原:O2 2H2O 4e→4OHˉ ; 同时,阳极被氧化:4Clˉ 4Ag-4e→4AgCl ;在正常情况下,上述还原-氧化反应产生的扩散电流 i∞之值与溶氧浓度成正比。可用下式表示:

i∞=nFA(Pm/L)Cs 式中:i∞-稳定状态的扩散电流 n-得失电子数 ;F-法拉第常数(96500库仑) ;A-阴极表面积(平方厘米);Pm-薄膜的渗透系数(厘米 2/秒) ;L-薄膜的厚度(厘米) ;Cs-溶解氧浓度(ppm) 。当电极结构和薄膜确定之后,式中 A、Pm、L、n等均为常数。令 K= nFA(Pm/L) ,则上式中:i∞=KCs。

因此可见,只要测得扩散电流 i∞,即可测得溶解氧浓度。为消除温度、盐度和气压因素影响,各型号产品采用各自技术进行补偿。原电池型(Galvanic Cell):当外界氧分子透过薄膜进进电极内相到达阴极的三相界面时,产生下式反应。

银阴极被还原:O2 2H2O 4e→4OHˉ 同时,铅阳极被氧化:2Pb 2KOH 4OHˉ-4e→2KHPbO2 2H2O 即:氧在银阴极上被还原为氢氧根离子,并同时向外电路获得电子;铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀,天生铅酸氢钾,同时向外电路输出电子。接通外电路之后,便有信号电流通过,其值与溶氧浓度成正比。

其工作原理主要就是通过氧透过隔膜被工作电极还原,产生与氧浓度成正比的扩散电流,通过测量此电流,得到水中溶解氧的浓度。根据浓度不同,隔膜电极分为极谱式和原电池式两种类型。极谱式隔膜电极以银-氯化银作为对电极,电极内部电解液为氯化钾,电极外部为厚度25-50μm的聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜,薄膜挡住了电极内外液体交流,使水中溶解氧渗入电极内部,两电极间的电压控制在0.5-0.8V,通过外部电路测得扩散电流可知溶解氧浓度。原电池式用银作阳电极,铅作阴电极。阳电极和银电极浸入氢氧化钾电解池中,形成两个半电池,外层同样用薄膜封住。溶解氧在阳极被还原,产生扩散电流,通过测定扩散电流可得溶解氧浓度。

溶解氧测定仪电极的使用维护:

1、仪器使用前先接上稳压电源和电池。

2、新购买的仪器或长时间不用再启用时,电极要加电解液(否则测不出溶解氧值)。

3、把电极护套向后拉,插上氧电极,要确保插头与插座接触的完好(听到一声嗒),通电极化5分钟。

4、零氧校准:将电极放入5%亚硫酸钠溶液中,显示值越接近零越好 。空气中满度校准 :显示值在当时温度的对应饱和溶解氧值。如果相差较大可反复二次校零氧和满度校准。

5、仪器要定期校准和更换电解液和膜,以保证测量准确性。如果仪器经常使用,建议10天校准一次。安装膜时要确保膜与黄金表面完全接触否则会出现零氧下不去,或测量过程中数值不准或不稳。

6、溶解氧电极长期使用,特别是一直测定污水后,电极内的银极会发黑氧化,此时需经常更换电解液和薄膜,清洁银极表面和黄金表面。如果各项指标不理想,应考虑购买新电极。

7、溶解氧电极不用时可储存于蒸馏水中。仪器长时间不用时应将电池取出。

8、取样测量时电极与溶液应相对运动,不可静止(缓缓搅动)。

溶解氧测定仪电极的使用注意事项:

1、使用极谱式电极时,校正或测量前要预热至少15-30分钟。

2、为确保膜的电解液内没有气泡,ASI膜帽在设计上要求在装上膜头时要排除掉所有液腔内的空气。

3、膜表面上不能留有任何气泡,否则它会将气泡当作氧饱和样品进行读数。

4、即使使用的是带有自动温度补偿的仪表,也要在接近样品溶液的温度下校正电极。

5、电极应在空气中校正,以空气作为100%的饱和溶解氧标准点。

6、由于电极对氧的消耗,探头表面氧的浓度会瞬间降低,因此测量时要对溶液进行搅拌,这很重要。

7、如膜已破损则要进行更换。

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